Condiciones previas para el funcionamiento de la sobrealimentación - Generalidades
Borne 87M (regulación del motor CON.)
Motor en marcha
Sobrealimentación - Generalidades
Mediante la sobrealimentación se mejora el grado de llenado de los cilindros. Con ello se aumenta el par motor y la potencia del motor. La cantidad de combustible correspondiente a la masa incrementada de aire la dosifica la unidad de control ME (N3/10).
En la sobrealimentación se utiliza la energía cinética de los gases de escape para accionar el turbocompresor. El turbocompresor por gases de escape aspira aire del exterior, vía el filtro de aire, por la entrada del compresor y lo conduce al tubo de aire de sobrealimentación delante del refrigerador del aire de sobrealimentación, vía la salida del compresor.
A causa del elevado número de revoluciones de la rueda de compresor y del gran caudal volumétrico resultante de ello, se comprime el aire en el tubo de aire de sobrealimentación. La presión de sobrealimentación máxima es de 2,8 bares (absoluta).
El aire de sobrealimentación comprimido fluye al refrigerador del aire de sobrealimentación a través del tubo de aire de sobrealimentación. Este refrigera a continuación el aire de sobrealimentación calentado por la compresión y lo conduce al distribuidor de aire de sobrealimentación por medio del tubo distribuidor del aire de sobrealimentación.
Sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento
El desarrollo de funcionamiento se desglosa en las siguientes funciones parciales:
Regulación de la presión de sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento
Sistema Twin-Scroll - Desarrollo de funcionamiento
Refrigeración del aire de sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento
Regulación de la presión de sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento
La regulación de la presión de sobrealimentación se realiza de forma electroneumática por medio del convertidor de presión regulación de la presión de sobrealimentación (Y77/1).
Para la regulación de la presión de sobrealimentación, el convertidor de presión es activado por la unidad de control ME en función del diagrama característico y de la carga. Para ello evalúa la unidad de control ME los siguientes señales y funciones de la gestión del motor:
Sensor térmico del aire de sobrealimentación detrás de la mariposa (B17/9)
Sensor de presión detrás del filtro de aire (B28/5), presión de aspiración
Sensor de presión delante a la mariposa de estrangulación (B28/6), presión de sobrealimentación
Sensor de presión detrás de la mariposa (B287), presión de sobrealimentación
Sensor del pedal acelerador (B37), requerimiento de carga por el conductor
Sensor Hall del cigüeñal (B70) (con detección del sentido de giro), número de revoluciones del motor
Regulación contra el picado
En el servicio de plena carga se genera la presión máxima de sobrealimentación. Para reducir la presión de sobrealimentación se conduce la corriente de gases de escape para la propulsión de la turbina de carga mediante un by-pass abriendo para ello la compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación.
El convertidor de presión regulación de la presión de sobrealimentación activa para ello la cápsula de presión compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación con depresión procedente del acumulador de depresión. A consecuencia se abre la cápsula de presión, mediante la compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación que por su parte cierra el by-pass. La compuerta reguladora de la presión de sobrealimentación permite que la corriente de gases de escape esquive (by-pass) la rueda de turbina, con lo que se regula la presión de sobrealimentación y se limita el número de revoluciones de la turbina.
Con ello se puede ajustar la presión de sobrealimentación al requerimiento de carga actual del motor.
Para vigilar la presión de sobrealimentación actual, el sensor de presión anterior a la mariposa de estrangulación transmite una señal de tensión correspondiente a la unidad de control ME.
El sensor de presión detrás del filtro de aire, que se encuentra en el tubo de aspiración de aire delante del turbocompresor por gases de escape, le sirve a la unidad de control para vigilar la sobrealimentación.
La temperatura del aire de sobrealimentación es registrada en el distribuidor del aire de sobrealimentación por el sensor térmico del aire de sobrealimentación detrás de la mariposa y se transmite a la unidad de control ME en forma de una señal de tensión.
Sobrealimentación, representación esquemática |
1 | Caja del filtro de aire |
50 | Turbocompresor por gases de escape |
158 | Catalizador |
a | Culata |
b | Distribuidor de aire de sobrealimentación |
c | Separación de los flujos de gases de escape |
A | Corriente de gases de escape |
B | Flujo de aire puro |
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Sistema Twin-Scroll - Desarrollo de funcionamiento
En el motor 133 se utiliza un turbocompresor por gases de escape Twin-Scroll.
Mediante la separación de montantes de las corrientes de gases de escape tras la salida del cilindro se transporta más energía (energía de impulsos y energía cinética) hacia la rueda de turbina. Para aprovechar al máximo dicha energía se han adaptado al turbocompresor por gases de escape Twin-Scroll los diámetros y las longitudes de los tubos del colector de escape.
Por este motivo se monta un colector en abanico en el motor 133 y se han agrupado los tubos de colector 1 + 4 y 2 + 3 (separación de montantes). Con estas medidas se obtiene el buen tiempo de respuesta y la potencia máxima.
Representación en sección del turbocompresor por gases de escape Twin-Scroll |
50 | Turbocompresor por gases de escape |
A | Aire de admisión filtrado |
B | Aire de sobrealimentación |
C | Corriente de gases de escape, cilindro 1 y 4 |
D | Corriente de gases de escape, cilindro 2 y 3 |
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Refrigeración del aire de sobrealimentación - Desarrollo de funcionamiento
Por medio de la refrigeración del aire de sobrealimentación se mantiene la temperatura del aire de sobrealimentación a < 60°C a una temperatura ambiente de 20°C. El aire enfriado posterior al refrigerador del aire de sobrealimentación tiene mayor densidad. En consecuencia, aumenta el grado de llenado de los cilindros y, con éste, la potencia del motor. Además, se reducen la tendencia al picado y la formación de óxidos de nitrógeno (NOx) gracias a las temperaturas más bajas de los gases de escape. El refrigerador del aire de sobrealimentación está conectado al circuito de baja temperatura.
Cuando la temperatura del aire de sobrealimentación es > 35 °C, la unidad de control ME activa la bomba de circulación refrigerador del aire de sobrealimentación (M44) por medio del relé borne 87 (F58kS).
Si la temperatura del aire de sobrealimentación baja a menos de 25 °C, entonces se vuelve a desconectar de nuevo la bomba de circulación del radiador del aire de sobrealimentación.
La temperatura del aire de sobrealimentación es registrada en el distribuidor de aire de sobrealimentación por el sensor de temperatura del aire de sobrealimentación y transmitida a la unidad de control ME mediante una señal de tensión.
Abrir la tapa de cierre en el circuito de baja temperatura sólo en caso de una temperatura del aire de sobrealimentación (falta de potencia) aumentada o estando el motor frío. El líquido refrigerante deberá llegar hasta el tapón de cierre.
Vista del circuito de baja temperatura |
14 | Radiador de baja temperatura |
15 | Refrigerador de pasarruedas |
16 | Depósito de expansión de líquido refrigerante |
110/3 | Radiador de aire de carga |
M44 | Bomba de circulación refrigerador del aire de sobrealimentación |
A | Afluencia del líquido refrigerante |
B | Retorno del líquido refrigerante |
C | Compensación/salida de aire del circuito de líquido refrigerante |
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Documentos referenciados
- gf0770p9998mta Relación de componentes del sistema de inyección de gasolina y encendido con inyección directa